フィチン酸金属錯体の生理活性および加水分解酵素による制御

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12554024
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 小谷 明 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教授 (60143913)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒起 清 扶桑薬品工業株式会社, 研究開発センター, 研究企画室室長
• Keywords: イノシトールポリリン酸 / フィチン酸 / リン酸エステル加水分解 / 安定度定数 / フィターゼ / 典型金属錯体 / 酵素反応速度 / スペシエーション

Research Abstract

3年計画中、2年目であり、フィチン酸金属錯体の溶液中での存在形態(pHおよび濃度依存性)の解明をさらに押し進め、他のフィチン酸加水分解酵素フィターゼ酵素活性の金属イオン依存性を検討し、フィチン酸の生理活性の金属イオン依存性、等の基礎的知見を得た。
1.フィチン酸金属錯体の溶液中での存在形態解明
フィチン酸と、1価、2価金属イオンに加え、Al(III)、VO(II)との結合能をpH滴定により調べ、存在種と安定度定数を決定した。安定度定数は金属の価数が高いほど大きな値を示し、錯形成が早く進行するが、高いpH下では金属の加水分解が優先して錯体が壊れることが判明した。中性pH下では安定な金属錯体として存在することが明らかとなった。水溶液でのスペクトルから配位構造を推定し、存在形態を解明した。
2.フィチン酸加水分解酵素フィターゼ酵素活性の金属イオン依存性
他のフィターゼ酵素活性の金属イオン依存性も、フィターゼが金属錯体を基質とし、金属錯体の電荷を認識して酵素複合体を形成し、リン酸エステル切断において金属イオン依存を示すことが判明した。また、全体としての酵素反応速度が複合体の認識で決まることを見いだした。1項で確立されたフィチン酸金属錯体とその構造の情報を基に、反応の解析に成功した。
3.金属錯体の生理活性試験
抗癌作用を目的とした生理活性試験を行い、一般に金属錯体がフィチン酸よりも活性が高いことが判明した。1項の情報から活性種が同定された。

Research Products

• [Publications] Y.Shimazaki, T.Nogami, F.Tani, A.Odani, and O.Yamauchi: "Effects of Side Chain Aromatic Ring on Reactivity of Copper(I) Complexes with Dioxygen"Angew. Chem. 40. 3859-3862 (2001)
• [Publications] O.Yamauchi, A.Odani, and S.Hirota: "Involving Biological Molecules. From Small Complexes to Metalloproteins"Bull.Chem.Soc.Jpn. 74. 1525-1545 (2001)